JPH07119650B2 - Spectroscopic method - Google Patents
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- JPH07119650B2 JPH07119650B2 JP62138031A JP13803187A JPH07119650B2 JP H07119650 B2 JPH07119650 B2 JP H07119650B2 JP 62138031 A JP62138031 A JP 62138031A JP 13803187 A JP13803187 A JP 13803187A JP H07119650 B2 JPH07119650 B2 JP H07119650B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/171—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with calorimetric detection, e.g. with thermal lens detection
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、分析されるべき試料に励起光を照射し、こ
の励起光によって試料が影響を及ぼされた結果として現
われた物理的性質を多面的に把握しようとする、分光分
析法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention irradiates a sample to be analyzed with excitation light, and has various physical properties that appear as a result of the influence of the excitation light on the sample. The present invention relates to a spectroscopic analysis method, which is to be grasped in detail.
［従来の技術］ 物質中に光が入射すると、その物質中に存在する種々の
荷電粒子と光の振動電場との相互作用により、その物質
は、様々な光学特性を現出する。この光学特性には、光
の吸収、反射、発光あるいは光伝導現象が挙げられる。
これら物質が放射または吸収する光のスペクトルを測
定、解析すれば、その物質のエネルギ準位、遷移確率、
構造、等を定量、定性分析することができる。従来、こ
のような光学手法を用いた分析法は、種々の分野におい
て用いられいる。[Prior Art] When light enters a substance, the substance exhibits various optical characteristics due to the interaction between various charged particles existing in the substance and the oscillating electric field of light. The optical characteristics include light absorption, reflection, light emission or photoconduction phenomenon.
If you measure and analyze the spectrum of the light emitted or absorbed by these substances, the energy level, transition probability,
The structure, etc. can be quantitatively and qualitatively analyzed. Conventionally, analysis methods using such optical techniques have been used in various fields.
しかし、物質に光を照射した場合、光の放射を伴わない
非放射遷移過程により熱を生じることがある。このよう
な非放射遷移過程の定量、定性分析には、上述したよう
な分光分析手法を適用することはできない。したがっ
て、この場合には、他の分析法を採用しなければならな
い。However, when a substance is irradiated with light, heat may be generated by a non-radiative transition process that does not involve the emission of light. The above-mentioned spectroscopic analysis method cannot be applied to such quantitative and qualitative analysis of the non-radiative transition process. Therefore, in this case, another analytical method must be adopted.
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、通常、分析される物質には、様々なエネ
ルギ準位が存在し、光の照射を受けた場合、放射遷移、
非放射遷移が同時に起こり得る。したがって、従来の分
光分析法では、物質のすべての光学特性を同定するのが
困難な場合があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in general, a substance to be analyzed has various energy levels, and when irradiated with light, radiative transition,
Non-radiative transitions can occur simultaneously. Therefore, it may be difficult to identify all the optical properties of a substance by conventional spectroscopic methods.
また、照射する光の波長によっては、非放射遷移のみが
発生し、通常の分光分析法では、その物質の構造、エネ
ルギ準位、等に関する知見が何ら得られない場合もあっ
た。In addition, depending on the wavelength of the irradiation light, only non-radiative transition occurs, and in some cases, ordinary spectroscopic analysis may not provide any knowledge about the structure, energy level, etc. of the substance.
そこで、この発明は、基本的には分光分析法に向けられ
るものであるが、熱生成も含めた物質の光学特性の定
性、定量分析を容易にする、複合分光分析法を提供する
ことを目的とするものである。Therefore, the present invention is basically directed to a spectroscopic analysis method, but an object thereof is to provide a composite spectroscopic analysis method that facilitates qualitative and quantitative analysis of optical properties of a substance including heat generation. It is what
［問題点を解決するための手段］ この発明は、分析されるべき試料に励起光を照射し、前
記試料が前記励起光によって影響を及ぼされた結果とし
て現われた物理的性質を多面的に把握しようとするもの
であって、前記物理的性質は、少なくとも第１および第
２の分析モードによって測定される。[Means for Solving Problems] The present invention irradiates a sample to be analyzed with excitation light, and multi-facedly grasps physical properties that appear as a result of the sample being influenced by the excitation light. The physical property is measured by at least the first and second analysis modes.
前記第１の分析モードにおいては、前記励起光として断
続光を用い、当該断続光の光路上に前記試料を置き、前
記光路からずれた位置であって前記断続光が前記試料に
よって影響を及ぼされる位置の近傍において、前記断続
光を受けて前記試料から断続的に発せられる熱に基づく
赤外線を焦電型赤外線センサによって検出する。In the first analysis mode, intermittent light is used as the excitation light, the sample is placed on the optical path of the intermittent light, and the intermittent light is affected by the sample at a position displaced from the optical path. In the vicinity of the position, infrared rays based on heat intermittently emitted from the sample upon receiving the intermittent light are detected by a pyroelectric infrared sensor.
前記第２の分析モードにおいては、前記励起光の光路上
に前記試料を置き、前記試料によって影響を及ぼされた
後の光（前記励起光により前記物質が励起されて発生し
た光も含む。）を光電気変換センサによって検出する。In the second analysis mode, the sample is placed on the optical path of the excitation light, and the light is affected by the sample (including the light generated by the excitation of the substance by the excitation light). Is detected by the photoelectric conversion sensor.
なお、前記第１の分析モードと前記第２の分析モードと
は、それぞれ別の時点で実施されてもよいが、好ましく
は、同時に実施される。The first analysis mode and the second analysis mode may be performed at different times, but are preferably performed simultaneously.
［作用］ この発明に係る分析法に含まれる第１の分析モードにお
いては、断続光を受けた試料は、この試料に含まれる物
質の性質および量に応じた物質特有の量の熱を断続的に
発する。もっとも、このように発せられる熱の量は、断
続光を構成する励起光の波長の変化に応じて変化するも
のである。このようにして、断続的に発せられた熱に基
づく、試料特有の温度変化が、光路の近傍において生じ
る。この温度変化は、焦電型赤外線センサによって、焦
電効果に基づき検出され、そして、電気信号として取出
される。なお、このように光路の近傍において生じる熱
は、試料に含まれる物質の非放射遷移もしくは吸収の結
果として主として生じるものである。[Operation] In the first analysis mode included in the analysis method according to the present invention, the sample that receives intermittent light intermittently generates an amount of heat peculiar to the substance according to the nature and amount of the substance contained in the sample. To leave. However, the amount of heat emitted in this way changes according to the change in the wavelength of the excitation light that constitutes the intermittent light. In this way, a temperature change peculiar to the sample due to the heat generated intermittently occurs in the vicinity of the optical path. This temperature change is detected by the pyroelectric infrared sensor based on the pyroelectric effect, and is taken out as an electric signal. The heat generated in the vicinity of the optical path as described above is mainly generated as a result of non-radiative transition or absorption of a substance contained in the sample.
他方、この発明に係る分析法に含まれる第２の分析モー
ドにおいては、試料を励起光が透過または反射したと
き、この試料に含まれる物質の性質および量に応じた物
質特有の光が、光電気変換センサによって検出され、そ
して、当該センサから電気信号が出力される。もっと
も、このようにセンサによって検出される光の強度は、
試料に与えられる励起光の波長の変化に応じて変化する
ものである。なお、試料を透過または反射した光には、
試料に含まれる物質の放射遷移の結果として生じたもの
が含まれる。On the other hand, in the second analysis mode included in the analysis method according to the present invention, when the excitation light is transmitted or reflected by the sample, the light peculiar to the substance and the amount of the substance contained in the sample are An electric signal is detected by the electric conversion sensor and an electric signal is output from the sensor. However, the intensity of the light detected by the sensor in this way is
It changes according to the change of the wavelength of the excitation light given to the sample. In addition, the light transmitted or reflected by the sample,
Those included as a result of the radiative transition of the substance contained in the sample are included.
［発明の効果］ この発明によれば、上述したように、試料に励起光を照
射したときに発生する、放射遷移に基づくエネルギと非
放射遷移に基づくエネルギとの双方を検出することがで
きる。しかも、このような双方のデータを、特定の波長
範囲内でスペクトルの状態で取出すことができる。した
がって、この発明に係る分析法によれば、より正確な物
質の同定、ならびに定量および定性分析を、能率的に行
なうことができる。とりわけ、種々の物質が混在してい
る試料であっても、一挙により多くのデータを取出すこ
とができるので、同定等がより容易になる。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, as described above, it is possible to detect both the energy based on the radiative transition and the energy based on the non-radiative transition, which are generated when the sample is irradiated with the excitation light. Moreover, both such data can be extracted in a spectral state within a specific wavelength range. Therefore, according to the analysis method of the present invention, more accurate substance identification, and quantitative and qualitative analysis can be efficiently performed. In particular, even in the case of a sample in which various substances are mixed, more data can be taken out at once, which makes identification and the like easier.
記 この発明の特徴は、以下の式に基づいてより具体的に説
明することができる。Note The features of the present invention can be explained more specifically based on the following formulas.
［吸収エネルギ］ ＝［発光スペクトルのエネルギ（放射遷移）］ ＋［熱放射のエネルギ（非放射遷移）］ 励起光が試料に照射された場合、光エネルギの吸収は、
発光スペクトル（放射遷移過程）によるものと熱放射
（非放射遷移過程）によるものとに区分される。この発
明では、まず、光源からの励起光は試料を通過した後、
光電気変換センサによって検出される。これによって、
上の式のの値が得られる。また、熱放射を焦電型赤外
線センサで検出することにより、上の式のの値が得ら
れる。[Absorbed energy] = [Energy of emission spectrum (radiative transition)] + [Energy of thermal radiation (non-radiative transition)] When excitation light is applied to the sample, absorption of optical energy is
The emission spectrum (radiative transition process) and the thermal radiation (non-radiative transition process) are classified. In this invention, first, after the excitation light from the light source has passed through the sample,
It is detected by the photoelectric conversion sensor. by this,
The value of in the above equation is obtained. Also, the value of the above equation can be obtained by detecting the thermal radiation with the pyroelectric infrared sensor.
したがって、上の式から、従来、測定不可能であった放
射と非放射の遷移確定が求められることになる。また、
この発明では、発光スペクトル（放射遷移過程）のエネ
ルギと熱放射（非放射遷移過程）のエネルギとが分別さ
れて検出されるので、各々を高い感度をもって検出する
ことができる。Therefore, from the above equation, it is necessary to determine the transition between radiation and non-radiation, which cannot be measured conventionally. Also,
In the present invention, the energy of the emission spectrum (radiative transition process) and the energy of thermal radiation (non-radiative transition process) are detected separately, so that each can be detected with high sensitivity.
なお、この発明に係る分析法において、第１の分析モー
ドと第２の分析モードとを別の時点で行なっても、これ
らを同一の分析装置で行なう限り、少なくとも試料の移
し替えといった作業が不要となるので能率的な分析が可
能となるものであるが、第１の分析モードと第２の分析
モードとを同時に実施すれば、さらに分析作業の能率化
を果たすことができる。また、このように、第１の分析
モードと第２の分析モードとを同時に実施した場合、そ
れぞれの分析結果を示す電気信号を即座に処理すること
ができ、リアルタイムに種々のデータを取出すことがで
きる。In the analysis method according to the present invention, even if the first analysis mode and the second analysis mode are performed at different times, at least the work of transferring the sample is unnecessary as long as they are performed by the same analyzer. Therefore, an efficient analysis can be performed. However, if the first analysis mode and the second analysis mode are performed at the same time, the analysis work can be more efficient. Further, in this way, when the first analysis mode and the second analysis mode are simultaneously performed, the electric signals indicating the respective analysis results can be immediately processed, and various data can be extracted in real time. it can.
［実施例］ 第１図には、この発明の一実施例を実施するための装置
の概略がブロック図によって示されている。[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram schematically showing an apparatus for carrying out an embodiment of the present invention.
この実施例では、適当な吸光種（色素）を溶解した溶液
のような液体が試料１とされ、このような試料１は、透
明な測定セル２内に入れられた状態で分析に供せられ
る。試料１に照射されるべき励起光は、第１および第２
の光源３および４から与えられ、それぞれの励起光は、
分光器５を通してスペクトルに分解される。このように
スペクトル化された第１の励起光６は、チョッパ８を通
して、たとえば10Hz程度の周波数に変調された断続光９
となる。一方、第２の励起光７は、連続光のままであ
り、断続光９とともに、測定セル２に入射される。In this embodiment, a liquid such as a solution in which an appropriate light absorbing species (dye) is dissolved is used as the sample 1, and such a sample 1 is put in a transparent measuring cell 2 and used for analysis. . The excitation light to be applied to the sample 1 includes the first and second excitation lights.
From the light sources 3 and 4 of
The spectrum is resolved through the spectroscope 5. The first excitation light 6 spectrally converted in this way passes through the chopper 8 and the intermittent light 9 modulated to a frequency of, for example, about 10 Hz.
Becomes On the other hand, the second excitation light 7 remains as continuous light and is incident on the measurement cell 2 together with the intermittent light 9.
測定セル２には、前述したように、液体の試料１が入れ
られており、したがって、断続光９および連続光７は、
試料１内へ入射され、この試料１内において第１および
第２の光路11および12を形成する。As described above, the measurement cell 2 contains the liquid sample 1, and therefore the intermittent light 9 and the continuous light 7 are
The light enters the sample 1 and forms the first and second optical paths 11 and 12 in the sample 1.
試料１内における断続光９の光路11の近傍には、その焦
電面13が光路11側に向けられた状態で、焦電型赤外線セ
ンサ14が配置される。なお、第１の光路11と焦電面13と
の間隔は、できるだけ小さい方が好ましく、たとえば20
0μｍ程度に選ばれる。また、第１の光路11と焦電面13
との間隔は、できるだけ厳密に設定されることが好まし
い。なお、焦電面13は、従来から一般的に用いられてい
る黒化膜によって形成してもよいが、耐溶液性と熱伝導
性を考慮して、金の蒸着膜によって形成してもよい。焦
電型赤外線センサ14については、第２図および第３図を
参照して、その詳細を後で説明する。In the vicinity of the optical path 11 of the intermittent light 9 in the sample 1, a pyroelectric infrared sensor 14 is arranged with its pyroelectric surface 13 facing the optical path 11 side. The distance between the first optical path 11 and the pyroelectric surface 13 is preferably as small as possible.
It is selected to be about 0 μm. In addition, the first optical path 11 and the pyroelectric surface 13
It is preferable that the interval between and is set as strictly as possible. The pyroelectric surface 13 may be formed of a blackened film that has been generally used in the past, but may be formed of a vapor deposition film of gold in consideration of solution resistance and thermal conductivity. . Details of the pyroelectric infrared sensor 14 will be described later with reference to FIGS. 2 and 3.
他方、連続光７の光路12上には、この連続光７が試料１
によって影響を及ぼされた後において、連続光７を受け
得る状態で、光電気変換センサ15が配置される。光電気
変換センサ15としては、たとえば、光電子増倍管、光電
セル等の光電センサを用いることができる。On the other hand, on the optical path 12 of the continuous light 7, this continuous light 7
The photoelectric conversion sensor 15 is arranged so that it can receive the continuous light 7 after being influenced by. As the photoelectric conversion sensor 15, for example, a photoelectric sensor such as a photomultiplier tube or a photoelectric cell can be used.
前述のように、試料１内を断続光９が通過することによ
り、断続的に熱が発せられるが、このような断続的に発
せられた熱に起因する温度変化は、焦電型赤外線センサ
14によって検出され、その出力端子から温度変化に応じ
た電気信号が出力される。この出力信号は、ロックイン
アンプ16に入力される。As described above, the intermittent light 9 passes through the sample 1 to intermittently generate heat. However, the temperature change due to the intermittently generated heat causes a pyroelectric infrared sensor.
An electric signal corresponding to the temperature change is output from the output terminal detected by 14. This output signal is input to the lock-in amplifier 16.
他方、試料１内を通過することにより影響された連続光
７は、光電気変換センサ15によって検出され、検出した
光信号に対応した電気信号が出力される。この出力信号
は、直流増幅器10に入力される。On the other hand, the continuous light 7 affected by passing through the sample 1 is detected by the photoelectric conversion sensor 15, and an electric signal corresponding to the detected optical signal is output. This output signal is input to the DC amplifier 10.
ロックインアンプ16には、チョッパ８から取出された基
準信号が入力され、ロックインアンプ16において、チョ
ッピング周波数に同期した信号のみが出力される。この
出力信号は、レコーダ17に入力される。直流増幅器10を
経て、増幅器された光信号出力もレコーダ17に入力され
る。ここにおいて、両センサ14および15からの出力信号
に対応する測定値が、スペクトルに分解された各波長の
変化に従って、記録される。The reference signal extracted from the chopper 8 is input to the lock-in amplifier 16, and the lock-in amplifier 16 outputs only the signal synchronized with the chopping frequency. This output signal is input to the recorder 17. The amplified optical signal output is also input to the recorder 17 via the DC amplifier 10. Here, the measured values corresponding to the output signals from both sensors 14 and 15 are recorded according to the change of each wavelength resolved into the spectrum.
第２図には、焦電型赤外線センサ14の等価回路の一例が
示されている。焦電体18の一方の電極は、FET19のゲー
ト電極に接続され、他方の電極は、アース端子Ｇに接続
されている。FET19のドレイン電極に接続されるドレイ
ン端子Ｄには、直流電圧が印加されている。また、FET1
9のソース電極には、ソース端子Ｓが接続されている。
さらに、焦電体18と並列に、抵抗Rgが接続されている。
また、ソース端子Ｓとアース端子Ｇ間には、抵抗RSが接
続されている。FIG. 2 shows an example of an equivalent circuit of the pyroelectric infrared sensor 14. One electrode of the pyroelectric body 18 is connected to the gate electrode of the FET 19, and the other electrode is connected to the ground terminal G. A DC voltage is applied to the drain terminal D connected to the drain electrode of the FET 19. Also, FET1
A source terminal S is connected to the source electrode of 9.
Further, a resistor Rg is connected in parallel with the pyroelectric body 18.
A resistor R S is connected between the source terminal S and the ground terminal G.
焦電体18には、温度変化に基づき電荷が発生し、この電
荷により抵抗Rgに電流が流れ、抵抗Rgの両端に電位差が
発生する。この電位差は、FET19のソース・フォロワ回
路によりインピーダンス変換され、ソース端子Ｓとアー
ス端子Ｇとの間の抵抗RSの両端に電位差が現われる。こ
の電位差は、温度変化に基づき変化するものであるの
で、ドレイン端子Ｄに印加されていた直流バイアス電圧
が重畳された交流出力信号が、ソース端子Ｓより取出さ
れる。Electric charges are generated in the pyroelectric body 18 based on the temperature change, a current flows through the resistance Rg due to the electric charges, and a potential difference is generated across the resistance Rg. This potential difference is impedance-converted by the source follower circuit of the FET 19, and a potential difference appears at both ends of the resistance R S between the source terminal S and the ground terminal G. Since this potential difference changes based on the temperature change, the AC output signal on which the DC bias voltage applied to the drain terminal D is superimposed is taken out from the source terminal S.
第３図を参照して、焦電型赤外線センサ14の機械的構造
の一例について説明する。センサ14は、キャップ20およ
び底板21からなる金属ケース22を備える。キャップ20に
は、赤外線を通すための窓23が形成され、この窓23から
入射した赤外線を受けるように、たとえば平板状の焦電
体24が、キャップ20の内面側に封止樹脂25によって貼り
付けられる。焦電体24は、第２図に示した焦電体18に相
当するものであり、その両面には、それぞれ、電極（図
示せず）が形成されている。焦電体24の、第３図におけ
る上面に形成された電極は、金属ケース22に電気的に接
続された状態とされる。An example of the mechanical structure of the pyroelectric infrared sensor 14 will be described with reference to FIG. The sensor 14 includes a metal case 22 including a cap 20 and a bottom plate 21. A window 23 for transmitting infrared rays is formed in the cap 20, and a flat pyroelectric body 24, for example, is attached to the inner surface side of the cap 20 by a sealing resin 25 so as to receive the infrared rays incident from the window 23. Attached. The pyroelectric body 24 corresponds to the pyroelectric body 18 shown in FIG. 2, and electrodes (not shown) are formed on both surfaces thereof. The electrodes formed on the upper surface of the pyroelectric body 24 in FIG. 3 are electrically connected to the metal case 22.
金属ケース22内には、たとえばアルミナからなる基板26
が、底板21とほぼ平行に延びるように配置される。基板
26の上面には、FET27が配置されている。このFET27は、
第２図に示したFET19に相当するものである。FET27と焦
電体24の下面に形成された電極とを接続するように、リ
ード線28が図示されている。このリード線28は、第２図
における焦電体18とFET19のゲート電極とを接続するラ
インに相当するものである。A substrate 26 made of, for example, alumina is provided in the metal case 22.
Are arranged so as to extend substantially parallel to the bottom plate 21. substrate
The FET 27 is disposed on the upper surface of 26. This FET27 is
It corresponds to the FET 19 shown in FIG. A lead wire 28 is illustrated so as to connect the FET 27 and an electrode formed on the lower surface of the pyroelectric body 24. The lead wire 28 corresponds to the line connecting the pyroelectric body 18 and the gate electrode of the FET 19 in FIG.
基板26に保持されて、アース端子Ｇ、ソース端子Ｓおよ
びドレイン端子Ｄが、それぞれ、底板21を貫通して、金
属ケース22の外部に導出される。アース端子Ｇは、導電
性樹脂29を介して、金属ケース22に電気的に接続され
る。これによって、焦電体24の上面に形成された電極
は、アース端子Ｇと電気的に接続された状態となる。ソ
ース端子Ｓおよびドレイン端子Ｄは、それぞれ金属ケー
ス22とは電気的に絶縁された状態とされる。The ground terminal G, the source terminal S, and the drain terminal D are held by the substrate 26, penetrate the bottom plate 21, and are led out to the outside of the metal case 22. The ground terminal G is electrically connected to the metal case 22 via the conductive resin 29. As a result, the electrode formed on the upper surface of the pyroelectric body 24 is electrically connected to the ground terminal G. The source terminal S and the drain terminal D are electrically insulated from the metal case 22, respectively.
なお、第３図においては、焦電型赤外線センサ14を構成
する主要な部品のみが図示されていることを指摘してお
く。It should be pointed out that FIG. 3 shows only the main components of the pyroelectric infrared sensor 14.
第３図に示したセンサ14は、その焦電体24の上面が、第
１図における焦電面13を構成するように、測定セル２お
よび試料１に対して位置決めされる。また、第１図にお
いてセンサ14から出力される信号は、第２図および第３
図に示したソース端子Ｓから導出される。The sensor 14 shown in FIG. 3 is positioned with respect to the measuring cell 2 and the sample 1 so that the upper surface of the pyroelectric body 24 constitutes the pyroelectric surface 13 in FIG. In addition, the signal output from the sensor 14 in FIG.
It is derived from the source terminal S shown in the figure.
なお、上述した第１図に示す実施例において、第２の光
路12には連続光７が与えられているが、第２の光路12に
与えられる励起光は、第１の光路11において断続光９を
得るためのチョッパ８を通して、断続光にしてもよい。
この場合、第１の光路11における断続光９と、第２の光
路12における断続光は同期しており、そのため共通のロ
ックインアンプ16により、各センサ14および15からの出
力信号を処理することができる。In the embodiment shown in FIG. 1 described above, the continuous light 7 is supplied to the second optical path 12, but the pumping light supplied to the second optical path 12 is intermittent light in the first optical path 11. Intermittent light may be provided through a chopper 8 for obtaining 9.
In this case, the intermittent light 9 in the first optical path 11 and the intermittent light in the second optical path 12 are synchronized, so that the common lock-in amplifier 16 processes the output signals from the respective sensors 14 and 15. You can
第４図ないし第７図は、それぞれ、この発明のさらに他
の実施例を実施するための装置の概略を示すブロック図
である。4 to 7 are block diagrams each showing an outline of an apparatus for carrying out still another embodiment of the present invention.
第４図に示した実施例は、第１図に示した実施例と比較
して、共通の光路に関連して焦電型赤外線センサ14およ
び光電気変換センサ15が配置されていることが特徴であ
る。すなわち、第４図では、第１図に示した第２の光源
４が設けられておらず、第１の光源３から発せられた励
起光のみによって、センサ14および15に影響を及ぼすべ
きエネルギが与えられている。第４図において、第１図
に示した要素に相当の要素には同様の参照番号を付し、
重複する説明は省略する。Compared to the embodiment shown in FIG. 1, the embodiment shown in FIG. 4 is characterized in that the pyroelectric infrared sensor 14 and the photoelectric conversion sensor 15 are arranged in association with a common optical path. Is. That is, in FIG. 4, the second light source 4 shown in FIG. 1 is not provided, and only the excitation light emitted from the first light source 3 changes the energy that should affect the sensors 14 and 15. Has been given. In FIG. 4, the elements corresponding to those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals,
A duplicate description will be omitted.
第５図に示した実施例では、用いられる試料1aとして、
固体のものが意図されている。第１図に示した方法と同
様に発生された第２の光路12上にある連続光７は、試料
1a内を透過するように与えられるが、第１の光路11上に
ある断続光９は、試料1aの表面30に入射される。そし
て、断続光９の少なくとも一部は、試料1aの表面30にお
いて反射する。なお、試料1aの表面30における少なくと
も入射点31付近は、光の乱反射を防止するため、鏡面と
されることが好ましい。第１図ないし第３図に示したの
と実質的に同様の構造を有する焦電型赤外線センサ14a
は、その焦電面を入射点31側に向けた状態とされなが
ら、入射点31付近であって試料1aの外側に配置される。
第５図に示したその他の要素であって、第１図に示した
ものに相当のものは、同様の参照符号を付し、重複する
説明は省略する。In the embodiment shown in FIG. 5, as the sample 1a used,
Solid is intended. The continuous light 7 on the second optical path 12 generated similarly to the method shown in FIG.
The intermittent light 9 which is provided so as to pass through the inside of 1a but is on the first optical path 11 is incident on the surface 30 of the sample 1a. Then, at least a part of the intermittent light 9 is reflected on the surface 30 of the sample 1a. At least the vicinity of the incident point 31 on the surface 30 of the sample 1a is preferably a mirror surface in order to prevent diffused reflection of light. A pyroelectric infrared sensor 14a having a structure substantially similar to that shown in FIGS. 1 to 3.
Is arranged near the incidence point 31 and outside the sample 1a, with its pyroelectric surface facing the incidence point 31 side.
The other elements shown in FIG. 5 which are equivalent to those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.
第６図に示した実施例では、試料1bとして、光透過性を
有しない固体が意図されている。また、第６図の実施例
は、第５図の実施例と同様、焦電型赤外線センサ14a
が、試料1bの外側に配置されるものであるが、また、第
４図の実施例と同様、共通の光路に関連して、焦電型赤
外線センサ14aおよび光電気変換センサ15が配置されて
いる。すなわち、第６図に示した実施例では、第５図に
示した実施例と比較すれば明らかなように、光路11上に
光電気変換センサ15が配置されており、第２の光源４に
関連する光路は形成されていない。このように、第６図
の実施例においても、前述した各実施例で示した要素に
共通の要素が含まれているので、相当の要素には、同様
の参照番号を付し、重複する説明は省略する。In the embodiment shown in FIG. 6, a solid having no light transmittance is intended as the sample 1b. The embodiment shown in FIG. 6 is similar to the embodiment shown in FIG.
Is arranged outside the sample 1b, but the pyroelectric infrared sensor 14a and the photoelectric conversion sensor 15 are arranged in association with the common optical path as in the embodiment of FIG. There is. That is, in the embodiment shown in FIG. 6, as apparent from comparison with the embodiment shown in FIG. 5, the photoelectric conversion sensor 15 is arranged on the optical path 11, and the second light source 4 is provided with the photoelectric conversion sensor 15. No associated light path is formed. As described above, also in the embodiment of FIG. 6, since the elements shown in each of the above-described embodiments include the common elements, the corresponding elements are designated by the same reference numerals, and the duplicate description will be given. Is omitted.
第７図に示した実施例では、第４図に示した実施例と比
較して、断続光９により発生したルミネセンス32を光電
気変換センサ15で検出することが特徴である。第７図に
おいて、第４図に示した要素に相当の要素には、同様の
参照番号を付し、重複する説明は省略する。The embodiment shown in FIG. 7 is characterized in that the luminescence 32 generated by the intermittent light 9 is detected by the photoelectric conversion sensor 15 as compared with the embodiment shown in FIG. In FIG. 7, elements corresponding to those shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and duplicated description will be omitted.
なお、第４図ないし第７図においては、それぞれ、チョ
ッパ８、焦電型赤外線センサ14または14a、および光電
変換センサ15からの各信号の処理方法については、図示
が省略されているが、これは、第１図に示す場合と同様
でよい。It should be noted that although a method of processing each signal from the chopper 8, the pyroelectric infrared sensor 14 or 14a, and the photoelectric conversion sensor 15 is omitted in FIGS. May be the same as the case shown in FIG.
【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明の一実施例を実施するための装置を
示すブロック図である。第２図は、第１図に示した焦電
型赤外線センサ14の等価回路図である。第３図は、同じ
く焦電型赤外線センサ14の機械的構造を示す断面図であ
る。第４図ないし第７図は、それぞれ、この発明の他の
実施例を実施するための装置を示すブロック図である。 図において、1,1a,1bは試料、3,4は光源、５は分光器、
6,7は励起光、８はチョッパ、９は断続光、11,12は光
路、14,14aは焦電型赤外線センサ、15は光電気変換セン
サ、32はルミネセンスである。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus for carrying out an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the pyroelectric infrared sensor 14 shown in FIG. FIG. 3 is a sectional view showing a mechanical structure of the pyroelectric infrared sensor 14 similarly. 4 to 7 are block diagrams each showing an apparatus for carrying out another embodiment of the present invention. In the figure, 1, 1a and 1b are samples, 3 and 4 are light sources, 5 is a spectroscope,
6 and 7 are excitation light, 8 is a chopper, 9 is intermittent light, 11 and 12 are optical paths, 14 and 14a are pyroelectric infrared sensors, 15 is a photoelectric conversion sensor, and 32 is luminescence.
Claims (10)
記励起光が前記試料によって影響を及ぼされた結果とし
て現われた物理的性質を少なくとも第１および第２の分
析モードによって測定するものであり、 前記第１の分析モードにおいては、前記励起光として断
続光を用い、当該断続光の光路上に前記試料を置き、前
記光路からずれた位置であって前記断続光が前記試料に
よって影響を及ぼされる位置の近傍において、前記断続
光を受けて前記試料から断続的に発せられる熱に基づく
赤外線を焦電型赤外線センサによって検出し、 前記第２の分析モードにおいては、前記励起光の光路上
に前記試料を置き、前記試料によって影響を及ぼされた
後の光を光電気変換センサによって検出する、 ことを特徴とする、分光分析法。1. A method for irradiating a sample to be analyzed with excitation light, and measuring the physical properties that appear as a result of the excitation light being influenced by the sample in at least first and second analysis modes. In the first analysis mode, intermittent light is used as the excitation light, the sample is placed on the optical path of the intermittent light, and the intermittent light is at a position displaced from the optical path and is affected by the sample. In the vicinity of the affected position, infrared rays based on heat intermittently emitted from the sample upon receiving the intermittent light are detected by a pyroelectric infrared sensor, and in the second analysis mode, the light of the excitation light is emitted. A spectroscopic method, wherein the sample is placed on a road, and light after being influenced by the sample is detected by a photoelectric conversion sensor.
ードとは、同時に実施される、特許請求の範囲第１項記
載の分光分析法。2. The spectroscopic analysis method according to claim 1, wherein the first analysis mode and the second analysis mode are performed simultaneously.
記試料内に入射し、かつ、前記焦電型赤外線センサを前
記試料内における前記断続光の光路の近傍に配置した状
態で実施される、特許請求の範囲第１項または第２項記
載の分光分析法。3. The first analysis mode is performed in a state where the intermittent light is incident on the sample and the pyroelectric infrared sensor is arranged near the optical path of the intermittent light in the sample. The spectroscopic analysis method according to claim 1 or 2, which is performed.
記試料の表面へ入射させ、かつ、前記焦電型赤外線セン
サを、前記試料の表面に対する前記断続光の入射点付近
であって前記試料の外側に配置した状態で実施される、
特許請求の範囲第１項または第２項記載の分光分析法。4. The first analysis mode is characterized in that the intermittent light is incident on the surface of the sample, and the pyroelectric infrared sensor is near the incident point of the intermittent light on the surface of the sample. Performed with the sample placed outside,
The spectroscopic analysis method according to claim 1 or 2.
て連続光を用い、かつ前記光電気変換センサとして光電
センサを用いて実施される、特許請求の範囲第１項ない
し第４項のいずれかに記載の分光分析法。5. The second analysis mode according to claim 1, wherein continuous light is used as the excitation light and a photoelectric sensor is used as the photoelectric conversion sensor. The spectroscopic analysis method according to any one of claims.
て断続光を用い、かつ前記第１の分析モードで用いられ
る断続光と前記第２の分析モードで用いられる断続光と
は、同じ光路を有している、特許請求の範囲第１項ない
し第４項のいずれかに記載の分光分析法。6. The second analysis mode uses intermittent light as the excitation light, and the intermittent light used in the first analysis mode and the intermittent light used in the second analysis mode are the same. The spectroscopic analysis method according to any one of claims 1 to 4, which has an optical path.
記試料内へ入射し、かつ、前記試料を通過した光を前記
光電気変換センサによって検出するように実施される。
特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の
分光分析法。7. The second analysis mode is implemented so that the excitation light is incident on the sample and the light passing through the sample is detected by the photoelectric conversion sensor.
The spectroscopic analysis method according to any one of claims 1 to 6.
記試料の表面へ入射させ、かつ、前記試料の表面から反
射した後の光を前記光電気変換センサによって検出する
ように実施される、特許請求の範囲第１項ないし第６項
のいずれかに記載の分光分析法。8. The second analysis mode is implemented such that the excitation light is incident on the surface of the sample and the light after being reflected from the surface of the sample is detected by the photoelectric conversion sensor. The spectroscopic analysis method according to any one of claims 1 to 6.
記試料内へ入射し、かつ、前記試料から発生するルミネ
センスを前記光電気変換センサによって検出するように
実施される、特許請求の範囲第１項ないし第６項のいず
れかに記載の分光分析法。9. The second analysis mode is implemented such that the excitation light is made incident into the sample and the luminescence generated from the sample is detected by the photoelectric conversion sensor. 7. The spectroscopic analysis method according to any one of items 1 to 6.
前記試料の表面へ入射させ、かつ、前記試料から発生す
るルミネセンスを前記光電気変換センサによって検出す
るように実施される、特許請求の範囲第１項ないし第６
項のいずれかに記載の分光分析法。10. The second analysis mode is implemented such that the excitation light is incident on the surface of the sample and the luminescence generated from the sample is detected by the photoelectric conversion sensor. Claims 1 to 6
The spectroscopic analysis method according to any one of items.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62138031A JPH07119650B2 (en) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | Spectroscopic method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62138031A JPH07119650B2 (en) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | Spectroscopic method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63302330A JPS63302330A (en) | 1988-12-09 |
| JPH07119650B2 true JPH07119650B2 (en) | 1995-12-20 |
Family
ID=15212428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62138031A Expired - Lifetime JPH07119650B2 (en) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | Spectroscopic method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119650B2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS508582A (en) * | 1973-01-31 | 1975-01-29 | ||
| JPS54130974A (en) * | 1978-03-31 | 1979-10-11 | Naoto Yamamoto | Photon counting type spectrophotometer |
| JPS5793242A (en) * | 1980-10-10 | 1982-06-10 | Matsukuiin Dagurasu | Photothermal measuring cell |
| JPS6082835A (en) * | 1983-10-13 | 1985-05-11 | Akira Fujishima | Automatic spectrum measuring device of light and heat |
| JPS612050A (en) * | 1984-04-02 | 1986-01-08 | ザ ダウ ケミカル カンパニ− | Combination heat-quantity analyzer and x-ray diffractometer |
-
1987
- 1987-06-01 JP JP62138031A patent/JPH07119650B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS612050A (en) * | 1984-04-02 | 1986-01-08 | ザ ダウ ケミカル カンパニ− | Combination heat-quantity analyzer and x-ray diffractometer |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63302330A (en) | 1988-12-09 |
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